【CH32X035评估板测评】第三章 SPI驱动TFT液晶屏

只看该作者 · 2023-10-3 18:32

本帖最后由 qintian0303 于 2023-10-3 18:32 编辑

   显示单元的驱动：本次测试选用的是1.54寸tft作为显示元件，主要参数是240*240分辨率，主控是7789，通过SPI/8080进行通信，在本次测试使用SPI进行通信，同时驱动部分也是对SPI功能的试用。这里面分别使用IO口模拟及硬件SPI来驱动。
   我们首先用IO口模拟SPI的方式进行屏幕的驱动：
   IO口模拟部分代码如下：

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#define SPI1_MASTER                     SPI1

#define SPI1_MASTER_PERIPH              RCC_APB2_PERIPH_SPI1

#define SPI1_MASTER_PERIPH_GPIO         RCC_APB2Periph_GPIOA

#define SPI1_MASTER_GPIO                GPIOA

#define SPI1_MOSI_GPIO_ALTERNATE        GPIO_AF1_SPI1

#define SPI1_CLK_GPIO_ALTERNATE         GPIO_AF2_SPI1

#define SPI1_MASTER_MISO_PIN            GPIO_Pin_6

#define SPI1_MASTER_MOSI_PIN            GPIO_Pin_7

#define SPI1_MASTER_CLK_PIN             GPIO_Pin_5

#define SPI1_MASTER_NSS_PIN             GPIO_Pin_4



#define TFT_BL_GPIO                     GPIOC

#define TFT_BL_PERIPH_GPIO              RCC_APB2Periph_GPIOC

#define TFT_BL_PIN                      GPIO_Pin_7

#define TFT_RS_PIN                      GPIO_Pin_16

#define TFT_RESET_PIN                   GPIO_Pin_17



#define TFT_RS_reset            GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_RS_PIN,Bit_RESET)

#define TFT_RS_set              GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_RS_PIN,Bit_SET)

#define TFT_RESET_reset         GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_RESET_PIN,Bit_RESET)

#define TFT_RESET_set           GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_RESET_PIN,Bit_SET)

#define TFT_BL_SET              GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_BL_PIN,Bit_SET)

#define TFT_BL_RESET            GPIO_WriteBit(TFT_BL_GPIO, TFT_BL_PIN,Bit_RESET)

#define SPI1_CS_OUT0            GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_NSS_PIN,Bit_RESET)

#define SPI1_CS_OUT1            GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_NSS_PIN,Bit_SET)



#define SPI1_MOSI_OUT0          GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_MOSI_PIN,Bit_RESET)

#define SPI1_MOSI_OUT1          GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_MOSI_PIN,Bit_SET)



#define SPI1_CLK_OUT0           GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_CLK_PIN,Bit_RESET)

#define SPI1_CLK_OUT1           GPIO_WriteBit(SPI1_MASTER_GPIO, SPI1_MASTER_CLK_PIN,Bit_SET)



void delay_us(uint32_t Data)

{

    Delay_Us(Data);

}



void delay_ms(uint32_t Data)

{

    Delay_Ms(Data);

}



//******************************************************************************

//* 函数名称  : SPI1_IOInit()                                        

//* 函数描述  : SPI对应的IO口初始化                           

//* 输入参数  :                                                                 

//* 参数描述  :                                                                 

//* 输出参数  : 无                                                              

//* 返回值    : 无                                                               

//******************************************************************************      

void SPI1_IOInit(void)

{



    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SPI1_MASTER_NSS_PIN | SPI1_MASTER_MOSI_PIN | SPI1_MASTER_CLK_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TFT_BL_PIN |TFT_RS_PIN | TFT_RESET_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);



    SPI1_CLK_OUT0;

    SPI1_MOSI_OUT0;

    SPI1_CS_OUT1;

    TFT_RS_reset;

    TFT_RESET_reset;

    TFT_BL_SET;

}



//******************************************************************************

//* 函数名称  : SPI1_Send_Data(uint8_t Data)

//* 函数描述  : SPI1发送8位数据

//* 输入参数  : Data

//* 参数描述  : 具体的指令代码

//* 输出参数  : 无

//* 返回值    : 无

//******************************************************************************  

void SPI1_Send_Data(uint8_t Data)

{

  

    SPI1_CS_OUT0;                                                              //选中该从机

    delay_us(2);



    uint8_t i;

    for (i = 0;i < 8;i++)

    {

        if ((Data << i) & 0x80)

        {

          SPI1_MOSI_OUT1;

          SPI1_CLK_OUT0;//rising edge

          SPI1_CLK_OUT1;

        }

        else

        {

          SPI1_MOSI_OUT0;

          SPI1_CLK_OUT0;//rising edge

          SPI1_CLK_OUT1;

        }

     }

  

    SPI1_CS_OUT1;

}

屏的驱动初始化程序由于芯片不同而又差异，这里就不做介绍了，只要8位数据时序成功基本上就可以。目前用的到包括SPI的CS/MOSI/CLK对应的也是复用功能的GPIOA的GPIO_Pin_4/GPIO_Pin_7/GPIO_Pin_5，其他控制字引脚就只是普通的IO控制，其中RS为数据/命令引脚（GPIOC-GPIO_Pin_16），复位引脚（GPIOC-GPIO_Pin_17），BL为背光控制引脚（GPIOC-GPIO_Pin_7），效果如下：

   可以看出来驱动成功了，不过对于240*240分辨率老说，这个刷新速度是不理想的，主要原因还是因为该芯片的主频只有48MHz，接下来我们看看使用硬件SPI的效果。
   然后咱们用硬件SPI体验一下刷屏：
   代码如下：

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//******************************************************************************

//* 函数名称  : SPI1_IOInit()                                        

//* 函数描述  : SPI1对应的IO口初始化                           

//* 输入参数  :                                                                 

//* 参数描述  :                                                                 

//* 输出参数  : 无                                                              

//* 返回值    : 无                                                               

//******************************************************************************      

void SPI1_IOInit(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure = {0};



    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TFT_BL_PIN | TFT_RS_PIN | TFT_RESET_PIN ;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SPI1_MASTER_NSS_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);



    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);



    SPI1_CS_OUT1;

    TFT_RS_reset;

    TFT_RESET_reset;

    TFT_BL_SET;



    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;

    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;

    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;

    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;

    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;

    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;

    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_4;

    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;

    SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);



    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);

   

}





//******************************************************************************

//* 函数名称  : SPI_Send_Data(uint8_t Data)

//* 函数描述  : SPI发送8位数据

//* 输入参数  : Data

//* 参数描述  : 具体的指令代码

//* 输出参数  : 无

//* 返回值    : 无

//******************************************************************************  

void SPI1_Send_Data(uint8_t Data)

{

  

  SPI1_CS_OUT0;                                                              //选中该从机

  delay_us(1);

  

  SPI_I2S_SendData(SPI1_MASTER, Data);

  while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

  

  delay_us(1);

  SPI1_CS_OUT1;                                                             



}

看一看效果：

对比IO口模拟SPI和硬件SPI的效果，使用硬件SPI刷屏的速度还是有明显的提升的。
接下来通过SPI功能深度体验了一下MounRiver Studio这个开发环境，感觉还是很喜欢的。

比如Outline显示框，我们在进行对应文件的编写时，这个框里面就会把当前文件的所有头文件，变量，函数等内容集中显示，这样避免咱们总是上下拉文件来找，尤其是文件比较大的时候，查找会很方便；
添加文件不在需要逐个添加，放到对应的文件夹下，添加一次就会把所有的刷新添加了，有好处也有弊端，好处是便捷，弊端是比如只想添加一个，多个都拉进来了还得一个一个移除；

下载和调试是分开的，习惯需要重新建立，下载器去除后并没有对应的报警提示；
整体来说MounRiver Studio开发环境还是挺简洁实用的。